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强云内脉冲事件放电高度及其在雷暴中的位置分析

强云内脉冲,EIP,地球伽马射线闪,TGF

雷电探测技术及其应用 > 雷电探测技术

地球伽马射线闪（TGF）是一类发生在雷暴发展过程中的高能辐射过程，其光子辐射能量可达几十兆电子福特（MeV），目前对TGF的研究主要通过搭载于卫星平台的伽马射线探测器实现，但对TGF直接定位的欠缺极大地限制了对其辐射源特性的理解，目前仅有少数的个例利用地面同步观测的电磁信号对产生TGF的先导发展高度及TGF伴随的特殊辐射信号进行高度估算。近来研究表明，一类发生在云内初始上行先导过程中的强云内脉冲事件（EIP）与卫星探测的上行TGF存在比较紧密的内在联系。本工作通过改进已有的应用于地面辐射源的射线理论传播模式，开发了针对云内放电事件的模型，对距离两个低频探测站点400-700 km范围内的75例EIP事件的放电高度进行了模拟计算及统计分析，并对其在雷暴中的相对位置进行了讨论。结果表明EIP基本发生在8.8-13.7 km的高度上，其平均高度为11.3 km。对比地面雷达探测的雷暴对流核回波顶高度及卫星反演的红外云顶温度发现，EIP多发生在云顶高度约2 km以下的位置。观测已经表明多例EIP类型的TGF被卫星平台探测到，基于EIP与TGF的密切关系及TGF发生高度与逃逸电子数量的模拟，EIP类型的TGF过程可能产生了不少于10¹⁸的高能电子，这有助于我们进一步理解TGF的辐射源特性。